Caracteristicile gazului inert și exemplele

gaze inerte, cunoscute și ca gaze rare sau nobile, sunt cele care nu au reactivitate apreciabilă. Cuvântul "inert" înseamnă că atomii acestor gaze nu sunt capabili să formeze un număr de compuși considerați și unii dintre ei, ca heliul, nu reacționează deloc.

Astfel, un spațiu ocupat de atomi de gaz inert, acești atomi reacționează cu foarte specific, indiferent de condițiile de presiune sau de temperatură la care au fost supuși. În tabelul periodic compun grupul VIIIA sau 18, numit grup de gaze nobile.

Imaginea superioară corespunde unui bec umplut cu xenon excitat de un curent electric. Fiecare dintre gazele nobile poate străluci cu propriile culori prin incidența electricității.

Gazele inerte pot fi găsite în atmosferă, deși în proporții diferite. Argonul, de exemplu, are o concentrație de 0,93% din aer, în timp ce neonul de 0,0015%. Alte gaze inerte provin din soare și ajung pe pământ sau sunt generate în fundațiile sale stâncoase, fiind găsite ca produse radioactive.

index

• 1 Caracteristicile gazelor inerte
  • 1.1 Straturi de valență completă
  • 1.2 Interacționați prin forțele Londrei
  • 1.3 puncte de topire și puncte de fierbere foarte joase
  • 1.4 Energii de ionizare
  • 1.5 Legături puternice
• 2 Exemple de gaze inerte
  • 2.1 Heliu
  • 2.2 Neon, argon, krypton, xenon, radon
• 3 Referințe

Caracteristicile gazelor inerte

Gazele inerte variază în funcție de tufele atomice. Cu toate acestea, toate au o serie de caracteristici definite de structurile electronice ale atomilor lor.

Straturi de valență complete

Trecând prin orice perioadă a tabelului periodic de la stânga la dreapta, electronii ocupă orbitele disponibile pentru un strat electronic n. Odată ce ați umplut orbitele, urmate de d (din a patra perioadă) și apoi de orbitele p.

Block p este caracterizat prin configurația electronică NSNP, rezultând într-un număr maxim de opt electroni, numită valență octetului, ns²np⁶. Elementele care prezintă acest strat complet umplut sunt situate în extrema dreaptă a tabelului periodic: elementele din grupa 18, cele ale gazelor nobile.

Prin urmare, toate gazele inerte au straturi de valență complete cu configurație ns²np⁶. Deci, variind numărul de n se obține fiecare gaz inert.

Singura excepție de la această caracteristică este heliul, al cărui n= 1 și, prin urmare, nu are p orbitale pentru acest nivel de energie. Astfel, configurația electronică a heliului este de 1 s² și nu are octet de valență, ci doi electroni.

Interacționați prin forțele Londrei

Atomii gazelor nobile pot fi vizualizați ca sfere izolate cu tendință foarte mică de a reacționa. Având straturile lor de valență pline, nu au nevoie să accepte electroni pentru a forma legături și, în plus, au o distribuție electronică omogenă. Prin urmare, ele nu formează legături sau între ele (spre deosebire de oxigen, OR₂, O = O).

Fiind atomi, ei nu pot interacționa între ei prin forțe dipol-dipol. Deci, singura forță care poate reține momentan doi atomi de gaze inerte sunt forțele din Londra sau dispersie.

Acest lucru se datorează faptului că, deși sunt sfere cu distribuție electronică omogenă, electronii lor pot produce dipoli instant instantaneu; suficient pentru a polariza un atom de gaz inert. Astfel, două atomi de B atrag unii pe alții și, pentru un timp foarte scurt, formează o pereche BB (nu o legătură B-B).

Puncte de topire și puncte de fierbere foarte scăzute

Ca rezultat al forțelor slabe din Londra care își păstrează atomii împreună, ei nu pot interacționa cu greu ca să apară ca gaze incolore. Pentru a condensa într-o fază lichidă, acestea necesită temperaturi foarte scăzute, astfel forțând atomii „lent“, si suporta mai mult interacțiunile BBB ۞.

Acest lucru se poate realiza și prin creșterea presiunii. Făcând acest lucru, atomii lor sunt obligați să se ciocnească la viteze mai mari unul cu celălalt, forțându-i să se condenseze în lichide cu proprietăți foarte interesante.

Dacă presiunea este foarte mare (zeci de ori mai mare decât cea atmosferică) și temperaturi foarte scăzute, gazele nobile pot trece în fază solidă. Astfel, gazele inerte pot exista în cele trei faze principale ale materiei (gaz solid-lichid). Cu toate acestea, condițiile necesare pentru această tehnologie cererii și metodele laborioase.

Energii ionizante

Gazele nobile au energii de ionizare foarte mari; cel mai mare dintre toate elementele tabelului periodic. De ce? Din cauza primei sale caracteristici: o cochilie de valență completă.

Având octetul valenței²np⁶, îndepărtarea unui electron de la o orbitală și devenirea unui ion B⁺ configurații electronice ns²np⁵Ea necesită multă energie. Atât de mult, încât prima energie de ionizare I¹ pentru aceste gaze are o valoare care depășește 1000 kJ / mol.

Link-uri puternice

Nu toate gazele inerte aparțin grupului 18 din tabelul periodic. Unele dintre ele formează pur și simplu legături puternice și destul de stabile încât nu se pot rupe cu ușurință. Două molecule încadrează acest tip de gaze inerte: azot, N₂, și cea a dioxidului de carbon, CO₂.

Azotul este caracterizat prin faptul că are o legătură triplă foarte puternică, N = N, care nu poate fi ruptă fără condiții extreme de energie; de exemplu, cele dezlănțuite de un fascicul electric. În timp ce CO₂ Are două legături duble, O = C = O, și este produsul tuturor reacțiilor de combustie cu exces de oxigen.

Exemple de gaze inerte

heliu

Desemnat cu literele El, este cel mai abundent element al universului după hidrogen. Se formează aproximativ o cincime din masa stelelor și a soarelui.

Pe pământ, se află în rezervoarele de gaze naturale, situate în Statele Unite și în Europa de Est.

Neon, argon, krypton, xenon, radon

Restul gazelor nobile din grupa 18 sunt Ne, Ar, Kr, Xe și Rn.

Dintre acestea, argonul este cel mai abundent din scoarța pământului (0,93% din aerul pe care îl respirăm este argonul), în timp ce radonul este de departe cel mai rar produs al dezintegrării radioactive a uraniului și a toriului. Prin urmare, se găsește în mai multe terenuri cu aceste elemente radioactive, chiar dacă acestea se găsesc la adâncimi mari în subteran.

Deoarece aceste elemente sunt inerte, ele sunt foarte utile pentru a înlocui oxigenul și apa din mediul înconjurător; în acest fel, să se asigure că nu intervin în anumite reacții în care acestea modifică produsele finale. Argonul găsește o mare utilitate în acest scop.

Ele sunt folosite și ca surse de lumină (lumini de neon, lămpi pentru vehicule, lămpi, lasere etc.).

referințe

1. Cynthia Shonberg (2018). Gaz inert: definiție, tipuri și exemple. Adus de la: study.com
2. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică În elementele grupului 18. (a patra ediție). Mc Graw Hill.
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chimie. (Ediția a 8-a). CENGAGE Learning, p. 879-881.
4. Wikipedia. (2018). Gaz inert. Adus de la: en.wikipedia.org
5. Brian L. Smith. (1962). Gazele inerte: atomi ideali pentru cercetare. [PDF]. Luată de la: calteches.library.caltech.edu
6. Profesorul Patricia Shapley. (2011). Gaze nobile. Universitatea din Illinois. Adus de la: butane.chem.uiuc.edu
7. Grupul Bodner. (N.d.). Chimia gazelor rare. Adus de la: chemed.chem.purdue.edu